한국원자력연구소의 연구용 원자로인 하나로에 설치되어 있는 4축 단결정 회절장치에서 사용할 수 있는 고온시료환경장치의 개발이 완료되었다. 이 장치를 이용하여 구조가 알려진 시료에 대해 고온실험을 수행함으로써 장치의 성능을 시험하였다. 이번 연구를 통하여 현재 개발된 고온시료환경장치가 900 K 이상의 고온에서 장시간의 실험에 안정함을 알 수 있었다. $LaTaO_3$단결정(상전이 온도 약 900 K)에 대해 상온과 913 K에서 중성자 회절실험을 수행하여 X-ray 회절실험으로는 정확한 위치를 측정하기 어려운 Li의 위치를 측정하였고 고온에서 Li 원자가 무질서 상태로 존재함을 확인하였다.
본 연구는 호소내 오염된 퇴적물 처리를 위한 전처리 장치로 Hydrocyclone의 이용가능 성을 평가하는 실험이다. 외국의 선행 연구자인 Rietema의 표준 규격을 참고하여 제작된 Hydrocyclone을 이용하여 기흥저수지 퇴적물로 실험을 실시하였다. 실험결과 입자에 따른 오염 도 평가에서는 입자가 작을수록 포함된 오염물의 농도가 높은 것으로 나타났다. 또한 퇴적물을 이용한 장치특성 및 운전조건 변화에 따른 실험에서 공급속도가 빠르고, 공급시료의 농도가 낮으며, 장치의 크기가 작을수록 입자별 분리효율이 높았다.
환경시료들은 매트릭스의 조성이 매우 복잡하여 공존하는 성분들이 목적성분의 검출에 영향을 미치므로 분리하는 조작이 필요하다. 환경 중에 존재하는 물질들은 동적인 평형상태를 유지하고 있기 때문에 시료를 채취하여 실험실로 운반하여 보관하는 동안에 분석 대상 물질이 용기에 흡착, 휘발 및 화학 반응의 진행 등으로 인하여 시료의 손실 및 변질을 초래 할 수 있다.(중략)
지용성 용존 유기물을 해수로부터 효율적으로 추출할 수 있는 고체상 추출 (solid phase extraction)장치를 새로이 고안하였다. 본 장치는 octadecyl silane (ODS) cartridge와 압력 평형 마개, 96 multifolder, 아스피레타 형 진공 펌프로 구성하였다. 본 장치는 기존의 액체-액체 추출법보다 회수 효율은 1.4 배 이상 증대시켰으며, 최소 시료량을 8 배 이상 감소 시켰다. 따라서 용매의 사용을 5 배 이상 감소시킬 수가 있으므로 나중에 사용된 용매를 제거하는 노력도 크게 감소시켰다. 뿐만 아니라 96 개의 시료(각 1ℓ)를 동시에 처리할 수 있으므로 지용성 용존 유기물의 추출 과정을 반자동화시킨 획기적인 장치이다. 본 장치를 통하여 황해 해수 시료에서 추출된 용존 탄화수소의 정성 및 정량 분석 결과 본 장치가 효율성과 신뢰성에서 기존의 액체-액체 추출법을 대체할 수 있을 것으로 사료된다.
주거지역에서 대기오염물 시료채취에 대한 장기간 연구를 수행하기 위해서 휘발성 유기 화합물 분석에 적합한 24시간동안의 종합적인 공기시료를 채취하기 위해 공기시료 채취기가 제작되었다. 이 시료 채취기는 시료채취시 요구되는 모든 특성을 포함할 뿐만 아니라, 일반가정에 근접해서 설치되어야하므로 심미적 특성도 포함한다. 이 공기시료 채취기는 흡착제(티넥스)로 채워진 5/8인치 외경의 스테인레스 스틸 트랩 네개를 수용할수 있고, 분당 5-50 밀리리터의 범위에서 네 종류의 공기유속을 이용할수 있게 고안 되었다. 금속필도(10마이크로미터)가 트랩 어댑터의 입구에 직접 부착되었다. 부가적인 특성은 다음과 같다. : 1) 유기물질에 불활성인 재료로 제작 되었고, 2) 날씨에 영향을 받지 않고, 3) 전지를 이용하고, 4) 사람의 호흡영역에서 공기 시료를 채취하고, 그리고 5) 방음제로 싸여진 작은 펌프를 이용하여 조용하게 작동된다. 펌프/전지 장치는 시료채취기의 본체로부터 분리 되었다. 이 장치로 부터 야기되는 소음수준은 주거지역의 허용기준치(뉴저지주 환경보호국 기준)보다 낮았다. 이 공기시료 채취기는 일상 주거지역과 단층의 한 국민학교 옥상에서 성공적으로 작동되었다.
전화망을 이용하여 다양한 환경을 내포한 음성시료를 수집하여 스펙트럼 기울기의 변동을 검토함으로써 지역간 전화회선 특성을 파악하고, 시료수집은 발화자수 선정모델을 근거로 광주, 전남지역에 거주하는 84명을 대상으로 영역별, 연령별, 성별로 구분하여 수집하였다. 또한, 데이터 수집방법은 수집장치와 발화자가 시나리오의 정해진 순서에 따라 작성되었다.
오늘날 강수의 오염도는 대기오염의 중요한 지표가 되고 있으며, 특히 산성화된 강수는 생태계에 심각한 악영향을 주고 있어 전세계적으로 이에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 우리나라에서도 환경부 및 지방자치단체에서 산성비 측정망을 운영하면서 강수의 산성도 및 수용성 이온성분의 농도 측정을 수행하고 있으나 현재 강수자동채취장치와 수동채취장치를 같이 사용하고 있어 그 분석자료의 정도관리에 상당한 문제점이 있는 것으로 드러나고 있다. (중략)
SPLITT Fractionation (SF)는 콜로이드 입자 및 거대분자들을 둘 혹은 그 이상의 부분(fraction)으로 분획하는 기술이다. SF에서는 시료를 지속적으로 주입하므로 대용량 분획이 가능하다. 일반적으로, SF에서는 얇은 리본모양의 채널을 이용하는데, 채널의 입구와 출구부분에는 각각 flow stream splitter가 설치되어 있어서 채널의 입구와 출구가 위 아래로 두 개씩 존재한다. SF에는 두 가지 작동방법이 있는데, 하나는 conventional mode 이고 다른 하나는 전액 공급 모드(full feed mode, FFD)이다. FFD 모드에서의 분리도는 conventional mode 에 비해 떨어지지만, FFD 모드에는 몇 가지 독특한 장점이 있다. FFD 모드에서는 용매의 주입이 필요하지 않으므로 채널의 디자인 이나 작동이 더 간단하다. 따라서 입구 쪽에 flow stream splitter를 필요로 하지 않으며, 시료와 용매를 주입하기 위하여 두 개의 펌프가 필요한 conventional 모드와는 달리 한 개의 펌프만으로 작동이 가능하다. 또한 용매의 주입이 없으므로 시료가 희석되지 않는다. 이는 환경시료와 같이 콜로이드의 농도가 낮은 시료를 분획하고자 하는 경우 유리하다. 농도가 낮은 환경시료의 분획을 위해서는 종종 농축이 필요하다. 본 연구에서는 입구에는 물론 출구에도 splitter를 사용하지 않는 새로운 대용량 FFD 모드 SF 장치를 만들었다. Splitter가 없으므로 장치를 대형화 할 수 있어서 시료처리량(throughput, TP)을 크게 증가시킬 수 있었다. 산업용 폴리우레탄(polyurethane, PU) 라텍스 입자들을 이용하여 새로운 SF 장치를 테스트하였으며, 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA) 입자를 대상으로 새로운 SF 장치의 TP를 확인하기 위하여 유속 및 $d_c$에 따르는 TP의 변화를 조사하였다.
미국의 기존 고속도로인 LA-1 은 허리케인 대피 및 석유산업 등과 같은 수송수단에 대한 증가하는 지역적 요구를 해소하기 위해 교체되어야 할 필요가 있다. LA-1 고속도로 28km 구간은 습지를 가로지르며 예민한 지반으로 이루어져 있다. 본 지역에 대한 시료채취, 시료의 교란 그리고 시험 과정에서 있을 수 있는 고유의 오류들을 줄이기 위해 방대한 양의 지반조사 및 정밀한 실내시험을 수행하였으며 VFSF를 이용한 시료 운반은 지반에 대한 보다 정밀한 데이터를 얻을 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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